一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及酶学特性研究

生物技术通报 ›› 2014, Vol. 0 ›› Issue (11): 187-192.

一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及酶学特性研究

贾博涵,周伟,赵罗迪,杨埔,苟敏

四川大学建筑与环境学院,成都 610065

收稿日期:2014-05-21 出版日期:2014-11-07 发布日期:2014-11-07
作者简介:贾博涵,男,研究方向：环境微生物工程
基金资助:
国家自然科学基金项目（31200068）

Isolation, Identification and Enzymatic Characterization of a Cellulase-Producing Bacteria

Jia Bohan ,Zhou Wei, Zhao Luodi ,Yang Pu ,Gou Min

College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065

Received:2014-05-21 Published:2014-11-07 Online:2014-11-07

摘要/Abstract

摘要： 从采集的含腐烂树叶的土壤中,筛选到1株产纤维素酶能力较高的菌株JJ-3,经16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为产酸克雷伯氏杆菌（Klebsiella oxytoca）。产酶条件及酶学特性研究表明：以滤纸为碳源、蛋白胨为氮源、初始pH为8.0的培养基中发酵3 d更利于纤维素酶的合成；菌株发酵液在中性和碱性条件下均有较高的滤纸酶活力,分别可达118.7 U/mL（pH7.0）,167.8 U/mL（pH8.0）和120 U/mL（pH9.0）；所产纤维素酶的最适酶反应pH为7.0,最适酶反应温度为40℃,对温度比较敏感,在pH7.0-8.0的范围内具有较好的稳定性,能满足中性和碱性纤维素酶的要求。

关键词: 纤维素酶, 产酸克雷伯氏杆菌, 产酶条件, 酶学特性

Abstract: A cellulase-producing bacteria strain JJ-3 with high activity was isolated from the soil containing rotted leaves, which was identified as Klebsiella oxytoca based on the 16S rRNA sequence analysis. The optimal enzyme-producing conditions of strain JJ-3 was investigated and was as follows：filter paper as carbon source, peptone as nitrogen source, pH8.0, three-day fermentation. And the fermentation culture had higher FPase activity under neutral and alkaline conditions, with 118.7 U/mL（pH7.0）, 167.8 U/mL（pH8.0）, 120 U/mL（pH9.0）. The results of enzymatic characterization showed that the optimal pH and temperature for enzyme reaction was 7.0 and 40℃, respectively. FPase was sensitive to temperature, while it kept good stability during the pH7.0 to 8.0. This study suggested that the cellulase from strain JJ-3 meets the request of neutral and alkaline cellulase.

Key words: Cellulase , Klebsiella oxytoca , Enzyme-producing conditions , Enzymatic characterization

贾博涵,周伟,赵罗迪,杨埔,苟敏. 一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及酶学特性研究[J]. 生物技术通报, 2014, 0(11): 187-192.

Jia Bohan ,Zhou Wei, Zhao Luodi ,Yang Pu ,Gou Min. Isolation, Identification and Enzymatic Characterization of a Cellulase-Producing Bacteria[J]. Biotechnology Bulletin, 2014, 0(11): 187-192.

参考文献

[1]王庆昭, 郑宗宝, 刘子鹤, 等.生物炼制工业过程及产品[J].化学进展, 2007, 19（7）：1198-1205.
[2]顾方媛, 陈朝银, 石家骥, 等.纤维素酶的研究进展与发展趋势[J].微生物学杂志, 2008, 28（1）：83-87.
[3]刘刚, 余少文, 孔舒, 邢苗.碱性纤维素酶及其应用的研究进展[J].生物加工过程, 2005, 3（2）：9-14.
[4]Himmel ME, Ding SY, Johnson DK, et al. Biomass recalcitrance：engineering plants and enzymes for biofuels production[J]. Science, 2007, 315（5813）：804-807.
[5]Thompson JD, Gibson TJ, Plewniak F, et al. The CLUSTAL_X windows interface：flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools[J]. Nucleic Acids Research, 1997, 25（24）：4876-4882.
[6] Tamura K, Dudley J, Nei M, et al. MEGA4：molecular evolutionary genetics analysis（MEGA）software version 4.0[J]. Mol Biol Evol, 2007, 24（8）：1596-1599.
[7] Li X, Gao P. Isolation and partial properties of cellulose-decomposing strain of Cytophaga sp. LX-7 from soil[J]. J Applied Microbiol, 1997, 82（1）：73-80.
[8] 陈燕, 周孙全, 郑奇士, 等.常温纤维素降解菌的分离与鉴定[J].上海交通大学学报：医学版, 2010, 30（8）：1018-1021.
[9] 廖青, 江泽普, 邢颖, 等.发酵床中纤维素降解菌的分离与鉴定[J].生物技术通报, 2014（3）：106-110.
[10] 覃丽萍, 黄思良, 李杨瑞.植物内生固氮菌的研究进展[J].中国农学通报, 2005, 21（2）：150-152.
[11] 蔡燕飞, 李华兴, 彭桂香, 等.纤维素分解菌的筛选及鉴定[J].林产化学与工业, 2005, 25（2）：67-70.
[12] Wood BE, Yomano LP, York SW, et al. Development of industrial-medium-required elimination of the 2, 3-butanediol fermentation pathway to maintain ethanol yield in an ethanologenic strain of Klebsiella oxytoca[J]. Biotechnol Prog, 2005, 21（5）：1366-1372.
[13] 高培基, 许平.环境资源微生物技术[M].北京：化学工业出版社, 2004：15-109.
[14] 韩如旸, 梅建凤, 闵航, 等.嗜热厌氧纤维素降解菌对纤维素的粘附及其酶活性研究[J].浙江大学学报：农业与生命科学版, 2001, 27（2）：165-168.
[15] 刘韫滔, 禤淑霞, 龙传南, 等.纤维素降解菌 L-06 的筛选、鉴定及其产酶条件的分析[J].生物工程学报, 2008, 24（6）：1112-1116.
[16] 赵方圆, 范宁杰, 陈一楠, 等.纤维素降解菌 Aspergillus sp.YN1的产酶条件及酶学特性[J].微生物学通报, 2010, 37（8）：1194-1199.